甘蓝型油菜酯酰-ACP硫酯酶基因克隆与生物信息学分析

作者：冯韬; 尹明智; 谭晖; 胡燕; 陈亚宏; 胡妨; 湛义平

来源：分子植物育种, 2022, 1-26.

• 甘蓝型油菜
• 酯酰-ACP硫酯酶
• 基因克隆
• 启动子分析
• 基因表达
• 生物信息学分析

酯酰-ACP硫酯酶(Acyl-ACP Thioesterase， FAT)是植物脂肪酸合成的关键酶，其催化质体中的酯酰-ACP复合物解离终止脂肪酸链延长，形成游离的酯酰-辅酶A(acyl-coenzyme A， acyl-CoA)和酰基载体蛋白(Acyl Carrier Protein， ACP)。本研究从甘蓝型油菜品系XY881号中克隆到8个分别长1 035 bp、1 089 bp、1 089 bp、1 479 bp、1 248 bp、1 239 bp、1 248 bp和1 248 bp的酯酰-ACP硫酯酶全长CDS序列，其中3个为A型编码序列、5个为B型，分别定位于A03、A07、Cnn-random、A06、A08、C05、C08和C08染色体，根据分型和定位分别命名为BnaFATA＿A03、BnaFATA＿A07、BnaFATA＿Cnn、BnaFATB＿A06、BnaFATB＿A08、BnaFATB＿C05、BnaFATB＿C08.1和BnaFATB＿C08。克隆了对应的启动子序列各2 000 bp，命名为BnaFATA＿p＿A03、BnaFATA＿p＿A07、BnaFATA＿p＿Cnn、BnaFATB＿p＿A06、BnaFATB＿p＿A08、BnaFATB＿p＿C05、BnaFATB＿p＿C08.1和BnaFATB＿p＿C08。序列和结构分析显示8个BnaFAT基因3'端保守性较高，5'端多态性较高，各自编码的蛋白均在C端具有保守的典型酯酰-ACP硫酯酶结构域。植物中FAT多拷贝现象明显，同一物种中同一类型的FAT蛋白间亲缘关系极近，FATA和FATB蛋白之间亲缘关系则较远，同一类型FAT蛋白间亲缘关系与对应物种间亲缘关系高度一致，表明FATA与FATB分化较早，FAT蛋白重复是仍在进行中的进化事件。启动子元件和转录因子结合位点分析显示BnaFATA和BnaFATB基因表达均存在系统性调控模式，BnaFATA＿A03和BnaFATB＿A08以组成型表达为主，其他BnaFAT基因则具备更多诱导型表达调控元件；基于GEO数据库的表达分析显示，BnaFATA在根茎叶等营养器官表达量低BnaFATB，但在种子中表达水平与BnaFATB相当，BnaFATA＿A03和BnaFATB＿A08表达较稳定，与启动子分析结果基本吻合，BnaFAT各拷贝间具有明显的整体水平协同调控的特点。

• 单位
  遵义师范学院